肾脏是维持血钾平衡的最主要器官，多种急慢性肾脏疾病因肾小球滤过率降低或肾小管排钾功能障碍，导致血钾升高，使得高钾血症成为儿童肾脏疾病容易伴发的电解质紊乱，甚至危及生命。因此肾性高钾血症的诊断与鉴别诊断，对于临床医师尤为重要。
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钾是维持细胞内外电荷差的重要电解质，具有多种生理功能。人体内98%的钾分布在细胞内，仅2%的钾分布在细胞外液中[1]。正常情况下，细胞内K＋浓度为140～150 mmol/L，细胞外液(包括血浆和组织间液)浓度为3.5～5.5 mmol/L[2]，正常的细胞外血K＋浓度是由肾脏和肾外机制共同维持的，并受醛固酮(ALD)、胰岛素、β肾上腺能儿茶酚胺的调节。肾外机制主要参与K＋的跨细胞转运，将K＋从细胞外转移到细胞内；肾脏的钾调节机制为肾脏通过对K＋的滤过、重吸收和排泄，参与调节体外内的钾平衡。在急性肾损伤和慢性肾衰竭时，因肾小球滤过率(GFR)降低或肾小管排钾功能障碍，或某些先天或继发性肾小管疾病对ALD反应低下，肾远曲小管、集合管排钾障碍，导致血钾升高，使得高钾血症成为肾脏疾病容易伴发的电解质紊乱，可导致严重病变，甚至危及生命。因此肾性高钾血症的诊断和鉴别诊断，对于临床医师尤为重要。
正常情况下，K＋可以自由通过肾小球滤过膜，75%左右的滤过钾被近端肾小管重吸收，15%～20%过滤后的钾被髓襻升支粗段重吸收。远端小管和皮质集合管是肾脏钾排泄的主要部位，以皮质集合管为主。远曲小管和集合管含有两类细胞，即主细胞和闰细胞，主细胞重吸收Na＋和水，分泌K＋，闰细胞则主要分泌H＋。
主细胞管腔侧有钾通道、钾/氯共转输蛋白、上皮钠通道(ENaC)。ENaC将管腔内的钠转运入细胞内，管腔内形成负电位，有助于钾的排泌；主细胞的基底侧分布着Na＋-K＋-ATP酶，将细胞内的Na＋泵入细胞间质，将细胞间质的K＋运入细胞，提高细胞内K＋浓度，增加细胞内和小管液之间的K＋浓度梯度，再由管腔侧的通道排泌到肾小管液中，从而促进K＋分泌，因此，K＋的分泌与Na＋的重吸收有密切关系[3]。集合管至少有2种钾通道，一为主细胞顶端膜上肾外髓钾通道(ROMK)[4]，一为电压依赖性钾通道，钾通道的增加相应地引起钾离子分泌增加，细胞膜管腔侧的电压变化可影响钾的排泌。在钾氯的协同转运中，管腔内氯离子浓度下降时，钾/氯的协同转运增加，以促进钾的排泄。
ALD作为肾钾稳态的关键调节因子，与远端小管和皮质集合管主细胞内的盐皮质激素受体(MR)结合[1]，激活基底侧Na＋-K＋-ATP酶，从而增加血中Na＋和水的重吸收，增加尿中K＋的分泌。ALD还上调皮质集合管顶膜上的ENaC(增加数量和增强活性)，刺激嵌入的皮质集合管细胞分泌H＋，从而影响酸碱平衡[5](图1)。
注：A：醛固酮；MR：盐皮质激素受体；ENaC：上皮钠通道；ATP：三磷酸腺苷
A：aldosterone；MR：mineralocorticoid receptor；ENaC：epithelial sodium channel；ATP：adenosine triphosphate
当原发或继发肾损伤，导致远端肾单位钠供应减少、盐皮质激素水平或活性降低或存在盐皮质激素抵抗、远端小管和皮质集合管结构或功能异常，所致肾脏钾排泌受损时，出现肾性高钾血症。在某些情况下，3种因素均存在。
高钾血症的常见病因分为K＋摄入/产生过多、排泄减少和分布失衡三大类(表1)。
高钾血症的常见病因
Common causes of hyperkalemia
高钾血症的常见病因
Common causes of hyperkalemia
| 类型 | 病因 | ||
|---|---|---|---|
| 钾摄入过多 | |||
| 饮食 | 进食含钾丰富的食物(香蕉、土豆、牛油果)；低钠高钾的试验代用品；具有很高含钾量的营养品及重要添加成分(如诺丽果汁、苜蓿、蒲公英等) | ||
| 静脉输入含钾液 | 某些含钾抗生素(青霉素、氨苄西林)、氯化钾等 | ||
| 快速大量输血 | 尤其是输入库存血、放射照射血、部分溶血的血液、输入浓缩红细胞 | ||
| 钾分布改变 | |||
| 急性组织细胞破坏 | 烧烫伤、中暑、创伤、挤压伤、横纹肌溶解、溶血、组织缺氧、肿瘤或炎症细胞大量坏死等 | ||
| 药物 | β受体阻滞剂(损害细胞对钾的摄取)、α受体激动剂、琥珀酰胆碱、洋地黄中毒(阻断细胞膜上的Na＋-K＋-ATP酶，阻止钾进入细胞)；输注高渗盐水及甘露醇后(细胞水分外移，细胞脱水，胞内钾浓缩，为钾通过膜通道的外流创造了更有利的梯度) | ||
| 高钾血症周期性麻痹 | 罕见的肌肉钠通道突变，导致与K＋水平升高相关的瘫痪发作 | ||
| 酸中毒 | 诱导K＋从细胞内净转移到细胞外部分与H＋交换而增加血浆K＋浓度，也导致肾小管上皮细胞钾分泌减少 | ||
| 糖尿病 | 胰岛素水平低，钾在细胞外蓄积 | ||
| 钾排泄减少 | |||
| 肾小球滤过率下降 | 少尿型急性肾衰竭、慢性肾衰竭[肾小球滤过率<15 mL/(min·1.73 m2)] | ||
| 肾小管排钾减少 | |||
| 原发性醛固酮减少或缺乏 | Addison病、先天性肾上腺皮质增生症、肾上腺感染、免疫、肿瘤性疾病等 | ||
| 醛固酮抵抗 | 假性醛固酮减少症 | ||
| 继发性醛固酮减少或缺乏 | 低肾素性低醛固酮血症(Ⅳ型肾小管酸中毒、梗阻性尿路疾病、糖尿病肾病等) | ||
| 使用减少钾排泄的药物 | 直接肾素抑制剂、血管紧张素酶抑制剂、肝素、非甾体类抗炎药、螺内酯、氨苯蝶啶、氨氯吡脒等 | ||
| 肾小管病变 | 系统性红斑狼疮、镰状细胞病、梗阻性尿路疾病、肾移植术后、淀粉样变性、肾间质性疾病等 | ||
| 肠道排钾减少 | 便秘 | ||
| 假性高钾血症 | 握拳、使用紧绷的止血带、止血带使用时间过长或在静脉采血过程中使用小口径针头、标本运输、储存时间及条件异常、标本被其他抗凝血污染等；血细胞增多(白细胞>50×109/L或血小板>1 000×109/L)，主要影响血清钾而非血浆钾浓度 | ||
正常人摄入富含钾的食物通常不会引起高钾血症，但有慢性肾脏病(CKD)的患儿，由于肾功能受损，排钾能力下降，容易出现高钾血症；CKD患儿若摄入富含K＋的蔬菜、水果、食物添加剂和中成药、输注含钾药物(如青霉素钾盐等)、库存血等也可能引发高钾血症。
在急性肾损伤中，当出现少尿时，GFR的迅速下降和功能性肾单位的减少导致流向远端小管和集合管的钠和水减少，钠钾交换减少，远端钾分泌减少。相比之下，非少尿型患者的肾损伤往往不那么严重，通常会向远端输送足够的钠和水来预防高钾血症。
在CKD中，肾单位退化和集合管减少也会导致远端钾分泌的全面下降。然而，肾脏适应性机制(剩余肾单位排钾能力增强、Na＋-K＋-ATP酶的活性和数量增加、结肠排钾逐渐增加等)允许肾脏维持钾稳态，直到GFR降低至15 mL/(min·1.73 m2)[6,7]。任何原因导致的肾功能下降均与高钾血症的风险增加有关，随着CKD进展，GFR下降，高钾血症风险逐渐增加[8]。
导致远端肾小管和集合管受累的疾病可直接抑制肾素的产生和释放(进而ALD合成和分泌减少)、肾小管和皮质集合管排钾功能受损，引起高钾血症。这些疾病通常与GFR不成比例，常见于系统性红斑狼疮(SLE)、镰状细胞病、梗阻性肾病、肾移植和淀粉样变。此外，任何导致肾小管间质纤维化或肾小管萎缩的也会导致肾小管钾分泌紊乱。这些疾病通常是肾素释放障碍与肾小管分泌缺陷并存，是低肾素性低醛固酮血症常见的原因[9]。
ENaC、MR基因、赖氨酸缺失蛋白激酶-1和4(WNK1和WNK4)等基因突变可致远端肾小管和皮质集合管上皮细胞对ALD不敏感，导致钾分泌减少。ENaC亚基突变引起ENaC活性降低甚至消失，导致Na＋重吸收障碍，出现低钠血症和水重吸收障碍[3]；低钠血症和细胞外液容量减少刺激肾素ALD分泌；在肾脏远曲小管和集合管，Na＋重吸收减少致K＋和H＋分泌减少，导致血浆中K＋、H＋增多而出现高钾血症和代谢性酸中毒。MR基因突变致MR与醛固酮结合减少，ENaC生成减少或功能降低，Na＋-K＋-ATP酶生成减少，钠泵活性降低，导致Na＋重吸收障碍，泌H＋、泌K＋障碍[10]。以上基因突变导致假性醛固酮减少症(PHA) Ⅰ型。ROMK通道受丝氨酸/苏氨酸激酶，特别是WNK1和WNK4的影响而调节钾的排泄[11]。WNK1和WNK4在肾脏主要表达于远曲小管和集合管，可调节多种转运体蛋白的活性。WNK1和WNK4等功能缺陷对Na＋-Cl-共转运子(TSC)的抑制作用减弱，表现为过度重吸收氯化钠，血管内容量增加抑制血浆肾素活性和ALD水平；同时WNK1和WNK4功能缺陷对ROMK的抑制作用增强，表现为K＋分泌减少出现高钾血症，见于Ⅱ型PHA [11]。
药物使用也会因影响肾脏调节钾平衡的不同环节而导致血钾升高[1,6]。解热镇痛药、β受体阻滞剂、环孢素、他克莫司等可阻断肾素的分泌和释放，降低ALD的合成和分泌。非甾体抗炎药可通过抑制肾素释放和减少钠向远端肾单位的输送而引起高钾血症。钙调神经磷酸酶抑制剂通过抑制肾素的释放和直接的肾小管损害来损害钾的分泌。阿米洛利、氨苯蝶啶、甲氧苄啶、喷他脒等抑制位于主细胞顶膜上的ENaC介导的钠重吸收，减少钠的重吸收，从而消除了钾分泌的动力。螺内酯、依普利酮、屈螺酮在皮质激素受体水平上与醛固酮竞争，通过抑制ENaC活性、Na＋-K＋-ATP酶活性等，可导致高钾血症。直接肾素抑制剂阿利吉伦通过阻断肾素酶活性降低血管紧张素Ⅱ水平，降低血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ的循环水平。血管紧张素转换酶抑制剂阻断血管紧张素Ⅱ的形成，而血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂则阻止血管紧张素Ⅱ与其肾上腺受体结合，减少ALD分泌。使用肝素会导致肾上腺合成ALD的可逆性缺陷(图2)。
注：ALD：醛固酮
ALD：aldosterone
CKD常并发代谢性酸中毒，酸中毒通过诱导K＋从细胞内净转移到细胞外部分与H＋交换而增加血浆K＋浓度，也导致肾小管上皮细胞钾分泌减少。CKD并糖尿病者，胰岛素分泌减少，Na＋-K＋-ATP酶减少，减少肝脏和肌肉细胞对钾的摄取，导致血钾升高。β受体阻滞剂、α受体激动剂、琥珀酰胆碱、洋地黄中毒、输注高渗盐水及甘露醇后等药物及急性组织细胞破坏等也可引起钾的分布异常，导致高钾血症。
近年国外指南多将血钾高于5.0 mmol/L定义为高钾血症，但目前国内血钾正常值范围3.5～5.5 mmol/L也很常见[12]，国内儿童高钾血症常定义为血清钾超过5.5 mmol/L[2]。
高钾血症很少与症状相关，部分患儿会出现心悸、恶心、呕吐、腹痛、肌肉疼痛、四肢麻木、软瘫或感觉异常等。中重度高钾血症可能导致严重的心律失常(特别在合并代谢性酸中毒、低钙血症或低钠血症时)[7]。
怀疑高钾血症应该做心电图，尤其血钾>6.5 mmol/L的患儿[7]。临床上，心电图的改变，以T波峰值、PR间期延长和QRS增宽为特征。如果不能有效降低血钾浓度，可出现心室颤动或心脏停搏。除心脏外，高钾血症需要进行比较系统性的相关实验室检查，以明确病因(表2)。
高钾血症相关实验室检查
Laboratory examination of hyperkalemia
高钾血症相关实验室检查
Laboratory examination of hyperkalemia
| 异常检验指标 | 可能的病因 |
|---|---|
| Hb↓(正细胞性)、Ret↑ | 溶血性贫血 |
| Hb、PLT↓ | 溶血尿毒综合征 |
| PLT↑ | 血小板增多症 |
| LDH、AST↑ | 溶血，肿瘤溶解 |
| CK↑ | 横纹肌溶解 |
| 血糖、糖化血红蛋白、尿糖↑ | 糖尿病 |
| 尿素氮、肌酐↑ | 急慢性肾功能不全 |
| 血气分析pH↓ | 酸中毒 |
| 肾素、血管紧张素、醛固酮异常 | 低肾素低醛固酮血症、假性醛固酮减少症 |
| 皮质醇、17β羟化酶、21羟化酶或17羟孕酮↓ | 原发性醛固酮减少症，如先天性肾上腺皮质增生症、先天性脑白质营养不良症、肾上腺肿瘤、感染等 |
| 尿常规、尿蛋白测定、泌尿系影像学等 | 泌尿系疾病 |
| TTKG＝(尿钾浓度/血清钾浓度)/(尿渗透压/血渗透压) | TTKG<6～8，提示肾性病因；TTKG>6～8，提示肾外病因[12] |
注：Hb：血红蛋白；Ret：网织红细胞；PLT：血小板：LDH：乳酸脱氢酶；AST：天冬氨酸转氨酶；CK：肌酸激酶
Hb：hemoglobin；Ret：reticulocyte；PLT：platelet；LDH：lactic dehydrogenase；AST：aspartic transaminase；CK：creatine kinase
各种原因导致的急慢性肾功能不全，GFR降低[特别是<15 mL/(min·1.73 m2)]，低尿流量(进入远端小管、结合管的钠量减少)导致肾脏钾排泄减少。
以高钾血症、代谢性酸中毒为主要临床特征，GFR和肾上腺功能正常。
Ⅰ型PHA通常于新生儿或婴儿期起病，主要临床表现有体质量减轻、喂养困难、呕吐、腹泻、嗜睡、甚至循环衰竭等，常有低血压，实验室检查提示低钠、高钾、代谢性酸中毒，肾素、ALD水平升高，对盐皮质激素治疗无反应，大量补钠有效。为ENaC基因或MR基因突变所致。
Ⅱ型PHA常于儿童期甚至成年发病，主要临床表现有身材矮小，或肌痛、周期性麻痹、牙齿异常，血压升高，实验室检查提示高钾血症、高氯血症，低钠血症可不典型，代谢性酸中毒，肾素、ALD水平正常或降低。对氢氯噻嗪治疗有效。见于WNK1、WNK4等基因突变。
继发性PHA通常是由于某些肾脏疾病和药物引起。最常见于尿路感染、泌尿系梗阻性疾病、泌尿系统畸形、间质性肾炎、肾静脉血栓形成或肾髓质坏死等。这些疾病引起的实质肾损害肾小管阻塞被认为是通过直接损害细胞反应机制或间接通过改变各种细胞因子的肾内合成而导致肾小管对ALD的抵抗[13]。随着原发病的治愈，一般ALD的敏感性可逐渐恢复正常[14]。
GFR在40～60 mL/(min·1.73 m2)的患者中，低肾素性低醛固酮血症是引起高血钾的常见原因。糖尿病肾病和间质性肾脏疾病是与此综合征相关的最常见的临床疾病。其他原因包括尿路梗阻、镰状细胞病、SLE和淀粉样变性等[15]。
肾性高钾需与钾排出减少的其他疾病进行鉴别。
任何原因引起的先天性原发性或获得性原发性ALD缺乏症均可有高钾血症的临床表现，如先天性肾上腺皮质增生症、肾上腺脑白质营养不良症、肾上腺感染、肿瘤等，故需与本病鉴别。这类疾病患者多为肾上腺皮质功能减退，血尿皮质醇和血中17-羟皮质类固醇均降低，血浆ALD亦降低。
假性高钾血症是由于抽血或样本处理过程中细胞内钾的机械释放所致。握拳、使用紧绷的止血带、在静脉采血过程中使用小口径针头、标本运输、储存时间及条件异常、标本被其他抗凝血污染等都可能导致假性高钾血症。如心电图无异常，且无引起高钾血症的临床危险因素时需考虑假性高钾血症可能[16]。
具体见图3。
急性高钾血症治疗包括静脉推注葡萄糖酸钙(拮抗钾引起的膜兴奋性降低而使膜兴奋性迅速恢复正常，但不改变血浆钾浓度)、胰岛素(通过促进血钾进入细胞而降低血钾浓度)、碳酸氢钠(微量降低血钾浓度，最好在合并酸中毒患者使用)等，危及生命的高钾血症，血液净化是最有效的方法。
血钾>5.0 mmol/L的CKD患儿，应该减少钾的饮食摄入量，避免含钾的食盐替代品、营养品等；同时尽量停用能引起肾损害的药物。
噻嗪类利尿剂和环状利尿剂(呋塞米)通过增加向集合管的流量和钠的输送来增加肾脏钾的排泄。碳酸氢钠是降低慢性肾病和代谢性酸中毒患者血钾浓度升高的有效药物。通过增加远端钠的供应来增加肾脏钾的排泄，并在酸中毒得到纠正时将钾转移到细胞内。
1项国际多中心3期临床试验证实，新型钾离子结合剂环硅酸锆钠可用于CKD高钾血症的长期治疗[17]。
严重危及生命的高钾血症，无论是急性还是慢性，血液净化是最有效的方法。
根据可能的遗传性肾小管疾病，选择基因检测及采取替代治疗的处理。
所有作者均声明不存在利益冲突
